Роль связывания с липидной мембраной в фотодинамическом воздействии металлофталоцианинов на ионные каналы грамицидина A тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат химических наук Пашковская, Алина Андреевна

• Пашковская, Алина Андреевна
• кандидат химических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат химических наук Пашковская, Алина Андреевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

1.1.1 Введение

1.2 Фотосенсибилизированные реакции в биологических системах

1.3 Фотосенсибилизаторы

1.3.1 Порфирины

1.3.2 Фталоцианины

1.3.2.1 Металлосодержащие фталоцианины

1.3.2.2 Анионные металлосодержащие фталоцианины

1.3.2.3 Катионные металлосодержащие фталоцианины

1.3.2.4 Эффекты координации фталоцианинов и порфиринов

1.3.2.5 Стерические эффекты координации фталоцианинов

1.4 Взаимодействие фотосенсибилизаторов с мембранами 24 1.4.1 Локализация фотосенсибилизаторов по отношению к мембране

1.5 Состав биологических мембран 25 1.5.1 Липидные компоненты мембран

1.5.1.1 Фосфатидилглицерины

1.5.1.2 Глицеролмоноолеат

1.6 Фотодинамическое воздействие фотосенсибилизаторов на липидные компоненты мембран

1.7 Фотодинамическое воздействие фотосенсибилизаторов на белковые компоненты мембран

1.8 Фотодинамическая инактивация микроорганизмов

1.9 Фото динамическая инактивация митохондрий 38 2 Фотодинамическая терапия

2.0.1 Направленное фотодинамическое действие

3.0 Фото динамическая инактивация грамицидиновых каналов в искусственной липидной мембране

3.0.1 Структура грамицидина 45 3.0.2 Механизм фотосенсибилизированной инактивации грамицидиновых каналов

3.0.3 Кинетика фотоинактивации грамицидиновых каналов

3.0.4 Значение связывания с мембраной для фото динамической активности металлофталоцианинов на примере фотодинамической инактивации грамицидиновых каналов

4 Материалы и методы

4.1 Используемые материалы

4.1.1 Липиды

4.1.2 Фотосенсибилизаторы

4.1.3 Каналоформер

4.1.4 Поверхностно активные вещества

4.1.5 Буферные растворы

4.2 Ячейки и электроды

4.3 Формирование мембран

4.4 Источники света

4.5 Измерение проводимости мембраны при постоянном потенциале

4.6.1 Метод сенсибилизированной фотоинактивации

4.6.2 Метод измерения электрофоретической подвижности

4.6.3 Метод определения квантового выхода

4.6.4 Метод флуоресцентной конфокальной спектроскопии

5 Результаты 64 5.1 Значение координационного взаимодействия между центральным атомом металла в металлокомплексах фталоцианинов и фосфатной группой фосфолипидов мембраны для фотосенсибилизированной инактивации грамицидиновых каналов

5.1.1 Наличие фосфатной группы в молекуле липида - необходимое условие для фотодинамической активности металлофталоцианинов в липидных мембранах. Ослабление фотодинамического воздействия металлофталоцианинов на грамицидиновые каналы при добавлении фосфата в омывающий мембрану раствор

5.1.2 Зависимость эффективности фото динамического подавления работы грамицидиновых каналов в присутствии металлофталоцианинов от природы центрального атома металла

5.1.3 Сравнение эффекта фторид - иона на связывание с мембраной положительно и отрицательно заряженных металлофталоцианинов, измеренное методом флуоресцентной корреляционной спектроскопии, и его влияния на фотодинамическое воздействие этих фотосенсибилизаторов на грамицидиновые каналы

5.1.4 Действие анионов фторида и фосфата на спектры флуоресценции металлофталоцианинов

5.2 Значение электростатического взаимодействия с липидной мембраной для фотодинамической активности металлофталоцианинов

5.2.1 Влияние заряда мембраны на связывание катионных и анионных металлофталоцианинов, измеренное методом флуоресцентной корреляционной спектроскопии

5.2.2 Сравнение фото динамической инактивации грамицидиновых каналов, сенсибилизированной катионными и анионными металлофталоцианинами, в мембранах, имеющих различный поверхностный заряд

5.2.3 Влияние ионной силы раствора на фото динамическую активность катионных фталоцианинов в отрицательно заряженной мембране

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль связывания с липидной мембраной в фотодинамическом воздействии металлофталоцианинов на ионные каналы грамицидина A»

Фталоцианины — гетероциклические соединения, содержащие цикл тетраазатетрабензопорфина, структурно родственные порфиринам. Они широко используются как красители, молекулярные полупроводники в различных устройствах микроэлектроники, • материалы для жидко-кристаллических дисплеев, катализаторы и т.д. Одной из важных областей применения этих соединений в последние десятилетия стала фотодинамическая терапия, где фталоцианины выполняют роль фотосенсибилизаторов [1-3]. Для медицинского использования существенным свойством фталоцианинов является водорастворимость ряда их производных, которая достигается присоединением анионных или катионных заместителей [4]. Среди анионных фталоцианинов популярными соединениями в фотодинамической терапии стали, сульфированные фталоцианины алюминия- и цинка [5]. Положительно заряженные производные фталоцианинов оказались эффективными агентами для фото динамической инактивации бактерий [6, 7], отрицательно заряженная оболочка которых препятствует проникновению анионных фотосенсибилизаторов.

Согласно результатам многих исследований, биологические мембраны являются одной из основных мишеней фотодинамического воздействия [8, 9], поэтому актуальной задачей становится выяснение механизма взаимодействия фталоцианинов с мембранами. Показано, что фталоцианины, содержащие диамагнитный центральный атом, обладают способностью с высоким квантовым выходом генерировать синглетный кислород [10], который, как известно, является высокоактивным цитотоксическим агентом. Исходя из ограниченности сферы действия синглетного кислорода в биологических средах расстояниями порядка толщины мембраны [11], можно заключить, что для эффективного фотодинамического воздействия на компоненты мембраны необходимо связывание фотосенсибилизаторов с мембраной. В работе Рокицкой и соавторов [12] проблема взаимосвязи фотодинамической активности сенсибилизаторов с их связыванием с мембраной была изучена в модельной системе на примере фотодинамической инактивации грамицидиновых каналов в присутствии ряда сульфированных фталоцианинов алюминия. Полученные результаты свидетельствовали о корреляции способности фталоцианинов фотоинактивировать грамицидиновые каналы со сродством к липидному бислою, однако механизм связывания фталоцианинов с мембранами оставался неясен. Нам представлялось чрезвычайно актуальным детально изучить процесс связывания с липидными мембранами и его значение для фотодинамической активности фталоцианинов, в частности, для фотосенсибилизированного повреждения мембранных белков.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Пашковская, Алина Андреевна

7 Выводы:

1. Фотодинамическая активность металлокомплексов фталоцианинов, несущих различные анионные и катионные заместители, изучена в модельной системе на примере фотодинамической инактивации грамицидиновых каналов в плоских бислойных мембранах различного липидного состава. Показано, что фталоцианины алюминия и цинка, имеющие от 4 до 8 положительно заряженных заместителей, так же как и сульфированные фталоцианины с такими же центральными атомами, проявляют высокую активность в данной системе.

2. Продемонстрировано ингибирующее влияние фторид-анионов на фотодинамическую активность как анионных, так и катионных фталоцианинов алюминия.

3. С помощью флуоресцентной корреляционной спектроскопии, а также измерения элекгрофоретической подвижности липосом исследовано связывание замещенных металлофталоцианинов с бислойными липидными мембранами. Полученные концентрациоонные зависимости связывания изученных фталоцианинов коррелируют с соответствующими зависимостями их активности, измеренной по фотоинактивации грамицидиновых каналов.

4. Совокупность полученных данных свидетельствует в пользу того, что связывание замещенных металлофталоцианинов с фосфолипидной мембраной определяется в значительной степени координационным взаимодействием центрального атома металла с фосфатной группой липида.

5. Обнаружена существенная зависимость фото динамической активности замещенных фталоцианинов цинка и алюминия от заряда липидной мембраны. Качественные различия в этой зависимости для фталоцианинов с катионными и анионными заместителями свидетельствуют о значительном вкладе электростатического взаимодействия в процесс связывания металлофталоцианинов с мембраной.

6 Заключение

Одним из основных результатов настоящей работы явилось доказательство корреляции между связыванием фталоцианинов с мембраной и эффективностью их фотодинамического воздействия. Эта корреляция, уже отмеченная ранее [12], находится в соответствии с локальным характером действия генерируемых сенсибилизатором активных форм кислорода. Другим значительным результатом работы стало выявление нового фактора, определяющего процесс связывания металлофталоцианинов с мембранами, а именно координационной связи центрального атома металла с фосфатной группой фосфолипида. Особенно важным этот вид взаимодействия становится в случае многозарядных гидрофильных фталоцианинов, которые нашли применение как при фотодинамической терапии рака (сульфированные фталоцианины), так и в качестве антибактериальных агентов (поликатионные фталоцианины). Ранее в литературе было показано, что для связывания некоторых ионов металлов с липидными мембранами необходимо наличие на их поверхности фосфатных групп [162]. Однако, большое значение координационного взаимодействия с фосфатными группами фосфолипидов в случае металлофталоцианинов было установлено впервые. Из литературы было также известно, что связывание с мембранами заряженных молекул существенно зависит от поверхностного потенциала мембраны [163]. Однако не было данных

06 электростатическом взаимодействии фталоцианинов с мембранами, имеющими различный поверхностный заряд. В настоящей работе не только изучено такое взаимодействие, но и продемонстрирована его значительная роль в фотодинамическом действии фталоцианинов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Пашковская, Алина Андреевна, 2009 год

1. Spikes J.D., 1986, Phthaloeyanines as photosensitizers in biological systems and for the photodynamic therapy of tumor. Photochem. Photobiol. 43, 691-699

2. Lukyanets E.A., 1999, Phthaloeyanines as photosensitizers in the photodynamic therapy of cancer, J. Porphyrins Phthaloeyanines 3, 424-432

3. Ogura S., Tabata K., Fukushima K., Kamachi Т., Okura I., 2006, Development of phthaloeyanines for photodynamic therapy, J. Porphyrins Phthaloeyanines 10, 11161124

4. Ali H., van Lier J.E., 1999, Metal complexes as photo- and radiosensitizers, Chem. Rev. 99, 2379-2450

5. Josefsen L.B., Boyle R.W., 2008, Photodynamic therapy and the development of metal-based photosensitisers Metal-Based Drugs, 276109

6. Jori G., Brown S.B., 2004, Photosensitized inactivation of microorganisms Photochem Photobiol Sci. 3, 403-405

7. Hamblin M.R. and Hasan, Т., 2004, Photodynamic therapy: a new antimicrobial approach to infectious disease? Photochem. Photobiol. Sci. 3, 436-450.

8. Cauchon N., Nader M., Bkaily G., van Lier J.E., Hunting D. 2006, Photodynamic activity of substituted zinc trisulfophthalocyanines: role of plasma membrane damage, Photochem. Photobiol. 82, 1712-1720

9. Thorpe W.P., Toner M., Ezzell R.M., Tompkins R.G., Yarmush M.L., 1995, Dynamics of photoinduced cell plasma membrane injury, Biophys. J. 68, 2198-2206

10. Nyokong Т., 2007, Effects of substituents on the photochemical and photophysical properties of main group metal phthaloeyanines, Coord. Chem. Rev. 251, 1707-1722

11. Krasnovsky A.A., Jr., 1998, Singlet molecular oxygen in photobiochemical systems: IRphosphorescence studies. Membr. Cell Biol. 12, 665-690

12. Rokitskaya T.I., Block M., Antonenko Y.N., Kotova E.A., Pohl P., 2000, Photosensitizer binding to lipid bilayers as a precondition for the photoinactivation of membrane channels, Biophys. J. 78, 2572-2580

13. Foote C.S., 1976, Photosensitized oxidation and singlet oxygen: consequences in biological system. In Free Radicals in Biology (Edited by Pryor W.A.), Academic Press, New York, vol. 2, 85-134

14. Bonnett R., 1995, Photosensitizers of the porphyrin and phthalocyanine series for photodynamic therapy. Chemical Society Reviews 24, 19-33

15. Березин Б.Д., 1978, Координационные соединения, порфиринов и фталоцианина, Москва, Наука, 280 с.

16. Dougherty TJ, 1985- Photodynamic therapy. In: Photodynamic Therapy of Tumors and Other Deseases. Edizioni Libreria, Padova. PP. 267-279

17. Ferraudi G., Arguello G.A., Ali H., van Eier J:E., 1988, Types 1 and II sensitized photooxidation of aminoacid by phthalocyanines: a flash photochemical study. Photochem. Photobiol. 47, 657-660

18. Milanesio, M.E., Moran, M.S., Yslas, E.I., Alvarez, M.G., Rivarola, V., Durantini E.N:, 2001, Synthesis and, biological evolution of methpxyphenyl porphyrins derivatives as potentialphotodynamic agents. Bioorg. Med. Chem. 9, 1943-1949

19. Sholto A., Lee S. Hoffman B.M., Barrett A. G. M., Elirenberg В. 2008, Photochem. Photobiol. 84, 764-773

20. Bonnett, R. 1999, Photodynamic therapy in historical perspective. Rev. Contempt. Pharmacother. 10, 1-17

21. Kasuga, K. Tsutsui, M., 1980, Some new developments in the chemistry of metallophthalocyanines. Coord. Chem. Rev. 32, 67-95

22. Жуховицкий. В .Б., Хидекель M.JI., Дюмаев К.М., 1985, Проводящие соединения на основе производных фталоцианинового ряда, Успехи химии; Том 54. №2. 239-252

23. Сульман Э.М;, Романовский Б.В., 1996, Каталитические свойства фталоцианинов металлов в реакциях с участием; водорода. Успехи химии, т. 65, №7,659-668

24. Майзлиш В.Е., Кудрик Е.В:,: Шапошников Т.П., Стучинская Т.Л., Кундо H.H., 1999, Синтез и исследование новых гомогенных катализаторов процесса сероочистки., Журн. прикл. химии, т. 72, Вып. 11, 1827-1832

25. Harutyunyan A.R., Kuznctsov A. A., Kuznetsov O.A., Kaliya O.L., 1999, Metal-organic magnetic materials based on cobalt phthalocyanine and possibilities of their application in medicine. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 194, 16-21

26. Калашникова И.П. Нефедов C.E., Томилова Л.Г., Зефиров Н.С., 2007, Синтез m спектральные характеристики циклогексилметоксизамещенных фталоцианиновредкоземельных элементов: Изв. АН. Сер. хим., 2343-2349

27. Лебедева PLIII., 2004, Агрегационные свойства водорастворимых металлофталоцианинов: зависимость от ионной; силы; раствора. Известия АН, Серия химии., № 12, 2564-2572

28. Allen С.М;, Sharman W.M: and van Lier J.E., 2001, Current status of phthalocyanines in the photodynamic therapy of cancer. J. Porphyrins Phthalocyanines 5, 161-169 . ; f ,

29. Kobayashi Т., 1996, J-Aggregates, World Scientific, Singapore

30. Spillcr W., Kliesch H., Wolirle D., Hackbarth S., Roder В., Schnurpfeil G., 1998, Singlet oxygen quantum yield; of different photosensitizers in polar solvents and: micellar solutions. J. Porphyrins Phthalocyanines 2j 145-158

31. Darwent J.R., Douglas P., Harriman A., Porter G., Richoux M.C., 1982, Metal phthaloeyanines and porphyrins as photosensitizers for reduction of water to hydrogen. Coord. Chem. Rev. 44, 83-126

32. Rosenthal J., Krishna C.M., Riesz P., Ben-Hur E., 1986, The role of molecular oxygen in the photodynamic effect of phthaloeyanines. Radial. Res. 107, 136-142

33. Fernandez J.M., Bilgin M.D., Grossweiner L.I., 1997, Singlet oxygen generation by photodynamic agents. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 37, 131-140

34. Kuznetsova N.A., Gretsova N.S., Derkacheva V.M., Luk'yanets E.A., 2002, Generation of singlet oxygen with anionic aluminum phthalocianines in water. J. General Chemistry 72, 300-306

35. Лукьянец E.A., 1998, Новые сенсибилизаторы для фотодинамической терапии, Российский химический журнал, Т. XLII, № 5, 9-16

36. Langlois R., Ali Н., Brasseur N., Wagner J.R., van Lier J.E., 1986, Biological activities of phthaloeyanines-IV. Type 2 sensitized photooxidation of L-tryptophan and cholesterol by sulfonated metallophthalocyanines. Photochem. Photobiol. 47, 117123

37. Sonoda M., Krishna C.M., Rieszt P., 1987, The role of singlet oxygen in the photohemolysis of red blood cells sensitized by phthalocyanine sulfonates. Photochem. Photobiol. 46, 625-631

38. Minnock A., Vernon D.I., Schofield J., Griffiths J., Parish J.H., Brown S.B., 2000, Mechanism of uptake of a cationic water-soluble pyridinium zinc phthalocyanine across the outer membrane of Escherichia coli. Antimicrob. Agent Chemother. 44, 522-527

39. Lacey J.A., Phillips D., 2001, The photosensitization of Escherichia coli using disulphonated aluminium phthaloeyanines. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 142, 145-150

40. Scalise I., Durantini E.N., 2005, Synthesis, properties, and photodynamic inactivation of Escherichia coli using a cationic and noncharged Zn (II) pyriyloxyphthalocyanine derivatives, Bioorg. Med. Chem. 13, 3037-3045

41. Kuznetsova N.A., Makarov D.A., Kaliya O.L., Vorozhtsov G.N., 2007, Photosensitized oxidation by dioxygen as the base for drinking water disinfection. J. Hazardous Materials 146,487-491

42. Makarov D.A., Yuzhakova O.A., Slivka L.K., Kuznetsova N.A., Negrimovsky V.M., Kaliya O.L., Lukyanets E.A., 2007, Cationic Zn and A1 phthalocyanines: synthesis, spectroscopy and photosensitizing properties. J. Porphyrins Phthalocyanines 11, 586-595

43. Вудворд P., 1962, Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева, 7, 384

44. Березин Б.Д., 1968, Изв. Вузов. Химия и химические технологии 11, 537

45. Березин Б.Д., Сенникова Г.В., 1964, ДАН СССР 159, 117

46. Скопенко В.В., Цивадзе А.Ю, Савранский Л.И., Гарновский А.Д. 2007, Координационная химия. Москва, ИКЦ "Академкнига", 91с

47. Pooler J.P., Valenzeno D.P., 1979, The role of singlet oxygen in sensitized photomodification of excitable membranes, Photochem. Photobiol. 30, 581-584

48. Grossweiner L.I., 1977, Application of diffusion theory to photodynamic damage in large targets, Photochem. Photobiol. 26, 309-311

49. Lindig B.A., Rodgers M.A.J., 1981, Rate parameters for the quenching of singlet oxygen by water-soluble and lipid-soluble substrates in aqueous and micellar systems, Photochem. Photobiol. 33, 627-634

50. Красновский A.A., 2004, Фотодинамическое действие и синглетный кислород, Биофизика, т. 49, вып. 2, 305-321

51. Lindig В.A, Rodgers M.A.J., 1979, Laser photolysis studies of singlet molecular oxygen in aqueous micellar dispersions, J. Phys. Chem. 83, 1683-1688

52. Rodgers M.A.J., Snowden P.T., 1982, Lifetime of 02 in liquid water as determined by time-resolved infrared luminescence measurement, J. Am. Chem. Soc. 104,5541-5543

53. Parker J.G, Stanbro W.D., 1984, Dependence of photosensitized singlet oxygen production on porphyrin structure and solvent, in: Porphyrin Localization and Treatment of Tumors, Doiron, D. R. and Gomer, C. J., Eds., Alan R. Liss, New York, 259

54. Kuimova M.K., Yahioglu G., Ogilby P.R., 2008, Singlet Oxygen in a Cell: Spatially Dependent Lifetimes and Quenching Rate Constants. J. Am. Chem. Soc. 131 (1), 332-340

55. Lavi A., Weitman H., Holmes R.T., Smith K.M., Ehrenberg B., 2002, The depth of porphyrin in a membrane and the membrane's physical properties affect the photosensitizing efficiency. Biophys. J. 82, 2101-2110

56. Sandberg S., Romslo I., 1981, Porphyrin-induced photodamage at the cellular and the subcellular level as related to the solubility of the porphyrin, Clin. Chim. Acta 109, 193-201

57. Kepczynski M., Pandian R.P., Smith K.M., Ehrenberg B., 2002, Do liposome-binding constants of porphyrins correlate with their measured and predicted partitioning between octanol and water? Photochem. Photobiol. 76, 127-134.

58. Voszka I., Budai M., Szabo Z., Maillard P., Csik G., Grof P., 2007, Interaction of photosensitizers with liposomes containing unsaturated lipid. Chem. Phys. Lipids, 145, 63-71

59. Maman N., Dhami S., Phillips D., Brault D., 1999, Kinetic and equilibrium studies of incorporation, of di- sulfonated aluminum phthalocyanine into unilamellar vesicles. Biochim. Biophys. Acta 1420, 168-178

60. Кантор Ч., Шиммел П., 1984, Биофизическая химия, Т. I, Москва, "Мир", 336 с

61. Takagaki Y., Radhakrishnam R., Wirtz K.W.A., Khorana H.G., 1983, The membranembedded segment of Cytoxrome b5 as studied by cross-linking with photoactivatable phospholipids: II The non-transformable form, J. Biol. Chem. 258, 9136-9142

62. Kouyama Т., Kouyama A.N., Ikegami A., 1987, Bacteriorhodopsin is a powerful light-driven proton pump. Biophys. J. 51, 839-841

63. Рубин А. Б., 2000, Биофизика,Биофизика клеточных процессов., Москва, т. <2., 464 с78.' Gelles J., Blair D.F., Chan S.I., 1987, The proton-pumping site of cytochrome с oxidase. A model of its structure and mechanism, Biochim. Biophys. Acta 853, 205236

64. Марри P., Греннер Д:, Мейес П., Родуэлл В., 1993, Биохимия человека, Изд. "МИР", т. 1-2, 384 с

65. Ghernyshev A., Armstrong К.М., Cukierman S., 2003, Proton transfer in gramicidin channels is modulated by the thickness of monoglyceride bilayers. Biophys. J; 84, 238-250

66. Li S.J., Yamashita Y., Yamazaki M.; 2001, Effect of electrostatic interactions on phase stability of cubic phases of membranes of monoolein/dioleylphosphatidic acid mixtures. Biophys. J. 81, 983-993

67. Crawford G.E, Earnshaw J.C., 1986, Phase transitions in monoglyceride bilayers. A light scattering study. Biophys. J. 49 (4), 869-889

68. Qiu H., Caffrey M., 2000, The phase diagram of the monoolein/water system: metastability and equilibrium aspects. Biomaterials 21, 3, 223-234

69. Valenzeno D.P., 1987, Photomodification of biological membranes with emphasis on singlet oxygen mechanisms, Photochem. Photobiol. 46, 147-160

70. Salet C., Moreno G., 1990, New trends in photobiology photosensitization of mitochondria. Molecular and cellular aspects. J. Photochem. Photobiol. B: Biology 5, 133-150

71. Владимиров Ю.А., 1998, Свободные радикалы в первичных фотобиологических процессах. Биол. мембраны. Т. 15, вып. 5, 517-529

72. Fox L.S., Kozik М., Winkler J.R., Gray Н.В., 1990, Gaussian Free-Energy Dependence of Electron-Transfer Rates in Iridium Complexes. Science 247 (4946), 1069-1071

73. Girotti A.W., 1990, Photodynamic lipid peroxidation in biological systems, Photochem. Photobiol. 51,497-509

74. Vladimirov Y.A., Roshchupkin D.I., Fesenko E.E., 1970, Photochemical reactions in amino acid residues and inactivation of enzymes during UV-irradiation. Photochem. Photobiol. 11 (4), 227-246

75. Straight R., Spikes J.D., 1985, Photosensitized oxidation of biomolecules. In: Frimer A.A. (ed.) Singlet oxygen, Vol. IV. CRC Press, Boca Raton, pp 91-143

76. Hu W., Cross T.A., 1995, Tryptophan hydrogen bonding and electric dipole moments: functional roles in the gramicidin channel and implication for membrane proteins. Biochemistry, 34, 14147-14155

77. Stadtman E.R., 1993, Oxidation of free amino acids and amino acid residues in proteins by radiolysis and by metal-catalyzed reactions. Annu. Rev. Biochem. 62, 797821

78. Uchida K., Stadtman E.R., 1992, Modification of histidine residues in proteins by reaction with 4-hydroxynonenal. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 89 (10), 4544-4548

79. Lee Y., Shacter E., 1995, Role of carbohydrates in oxidative modification of fibrinogen and other plasma proteins. Arch. Biochem. Biophys. 321 (1), 175-181

80. Dean R.T., Fu S., Stocker R., Davies M.J., 1997, Biochemistry and pathology of radical-mediated protein oxidation. Biochem. J. 324, 1-18

81. Davies M.J., 2004, Reactive species formed on proteins exposed to singlet oxygen.Photochem. Photobiol. Sci. 3, 17-25

82. Van der Meulen D.L., Judy M.M., 2005, Photooxidative changes of lysozyme with 337.1 nm laser radiation. Radiation and Environtmental Biophysics 27, 307-316

83. Feierabend J., Engel S., 1986, Photoinactivation of catalase in vitro and in leaves. Arch. Biochem. Biophys. 251, 567-576

84. Budde R.J.A., Randall D.D., 1990, Pea leaf mitochondria pyruvate dehydrogenase complex is inactivated in vivo in a light-dependent manner. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 673-676

85. Kemp G.D., Dickinson F.M., Ratledge C., 1990, Light sensitivity of the n-alkane-induced fatty alcohol oxidase from Candida tropicalis and Yarrowia lipolytica. Appl. Microbiol. Biotechnol. 32, 461-464

86. Paardekooper M., De Bruijne A.W., Van Steveninck J., Van den Broek P.J., 1993, Inhibition of transport systems in yeast by photodynamic treatment with toluidine blue. Biochim. Biophys. Acta 1151 (2), 143-148

87. Malik Z., Ladan H., Nitzan Y., Ehrenberg B., 1990, The bactericidal activity of deuteroporphyrin-hemin mixture on Gram-positive bacteria. A microbiological and spectroscopic study. J. Photochem. Photobiol., B. Biol. 6, 419-430

88. Nitzan Y., Gutterman M., Malik Z., Ehrenberg B., 1992, Inactivation of gramnegative bacteria by photosensitized porphyrins, Photochem. Photobiol. 55 (1), 89-96

89. Nikaido H., Vaara M., 1985, Molecular basis of bacterial outer membrane permeability. Microbiol. Rev. 49, 1-32

90. Bertoloni G., Rossi F., Valduga G., Jori G., van Lier, 1990, Photosensitizing activity of water and lipid-soluble phthalocyanines on Escherichia coli, FEMS Microbiology Letters 71, 149-156.

91. Vaara M., Vaara T., 1983, Polycations sensitize enteric bacteria to antibiotics. Antimicrob. Agents Chemother. 24 (1), 107-113

92. Maisch T., Szeimies R.M., Jori G., Abels C., 2004, Antibacterial photodynamic therapy in dermatology. Photochem. Photobiol. Sci. 3 (10), 907-917

93. Henderson B.W., Dougherty T.J. 1992, How does photodynamic therapy work? Photochem. Photobiol. 55, 145-157

94. Roding J., Naujok A., Zimmermann H.W., 1986, Effect of ethidium bromide, tetramethylenthidium bromide and betain B on the ultrastructure of HeLa cell mitochondria in situ, Histochemistry 85, 215-222

95. Ricchelli F., Nikolov P., Gobbo S., Jori G., Moreno G., Salet C., 1994, Interaction of phthalocyanines with lipid membranes: a spectroscopic and functional study on isolated rat liver mitochondria. Biochim. Biophys. Acta 1196, 165-171

96. Johnson L.V., Walsh M.L., Bockus B.J., Chen L.B., 1981, Monitoring of relative mitochondrial membrane potential in living cells by fluorescence microscopy, J. Cell Biol. 88, 526-535

97. Dummin H., Cernay Th., Zimmermann H.W., 1997, Selective photosensitization of mitochondria in HeLa cells by cationic Zn (Il)phthalocyanines with lipophilic side-chains. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 37, 219-229

98. Weizman E., Rothmann C., Greenbaum L., Shainberg A., Adamek M., Ehrenberg B., Malik Z., 2000, Mitochondrial localization and photodamage during photodynamic therapy wiyh tetraphenylporphines. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 59, 92-102

99. Cui S., Verrous P.J., Moestrup S. K., Christensen E.I., 1996, Megalin/gp330 mediates uptake of albumin in renal proximal tubule. Am. J. Physiol. 271, F900-F907

100. Kessel D., Thompson, P., Saatio, S., Nantwi, K.D., 1987, Tumor localization and photosensitization by sulfonated derivatives of tetraphenylporphine. Photochem. Photobiol. 45, 787-790

101. Bachor R., Scholz M., Shea C. R., Hasan T., 1991, Photosensitized description of human bladder carcinoma cellstreated with chlorine e6-conjugated microspheres. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 1580-1584

102. Bachor R., Scholz M., Shea С. R., Hasan Т., 1991, Mechanism of photosensitization by microsphere- bound chlorine e6 in human bladder carcinoma cells. Cancer Res. 51, 4410-4414

103. Allemann E., Brasseur N., Benrezzak O., Rousseau J., Kudrevich S.V., Boyle R.W., 1995, PEG-coated poly (lactic acid) nanoparticles for the delivery of hexadecafluoro zinc phthalocyanine to emt-6 mouse mammary tumors. J. Pharm. Pharmacol. 47, 382-387

104. Morgan J., Lottman, H., Abbou, C.C., Chopin, D.K., 1994, A comparison of direct and liposomal antibody conjugates of sulfonated aluminum phthalocyanines for selective photoimmunotherapy of human bladder carcinoma. Photochem. Photobiol. 60, 486-496

105. Соболев A.C., Розенкранц A.A., Ахлынина Т.В., 2004, Направленный внутриклеточный транспорт фотосенсибилизаторов. Росс. хим. журнал, Т.42, 84-88

106. Lanford R.E., Butel J.S., 1984, Construction and characterization of an SV40 mutant defective in nuclear transport of T antigen. Cell 37, 801-813 ,

107. Kessel D., Yu Luo, 1998, Mitochondrial photodamage and PDT-induced apoptosis, J. Photochem. Photobiol. B: Biology 42, 89-95

108. Hoff E.I., oude Egbrink M.G., Heijnen V.V., Steinbusch H.W., van Oostenbrugge R.J., 2005, In vivo visualization of vascular leakage in photochemically induced cortical infarction. J. Neurosci. Methods 141, 135-141

109. Gollnick S.O., Owczarczak В., Maier P., 2006, Photodynamic therapy and antitumor immunity. Lasers Surg. Med., 38 (5), 509-515

110. Thong P.S., Olivo M., Kho K.W., Bhuvaneswari R., Chin W.W., Ong K.W., Soo K.C., 2008, Immune response against angiosarcoma following lower fluence rate clinical photodynamic therapy. J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. 27 (1), 35-42

111. Sarges R., Witkop В., 1965, Gramicidin A. The structure of valine- and isoleucine-gramicidin A. J. Am. Chem. Soc. 87, 2011-2020

112. Urry D. W., 1971, The gramicidin A transmembrane channel: a proposed pLD helix. Proc. Natl. Acad. Sci USA 68(3), 672-676

113. Арсеньев A.C., Овчинников Ю.А., Барсуков И.Л., Быстров В.Ф., 1986, Трансмембранный канал грамицидина А. Реконструкция пространственной структуры по данным ЯМР спектроскопии и оптимизация конформационной энергии. Биол. мембраны 3, 1077-1103

114. Pierce D.W., Boxer S.G., 1995, Stark effect spectroscopy of tryptophan. Biophys. J. 68 (4), 1583-1591

115. Cotton M., Tian C., Busath D.D., Shirts R.B., Cross T.A. 1999, Modulating dipoles for structure -function correlation in the gramicidin A channel, Biochemistry 38 (29), 9185-9197

116. Galla H.J., Hartmann W., Theilen U., Sackmann E., 1979, On two-dimentional passive random walk in lipid bilayers and fluid pathway in biomembranes. J. Membrane Biol. 48, 215-236

117. Hladky S.B., Haydon D.A., 1972, Ion transfer across lipid membranes in the presence of gramicidin A. Studies of the unit conductance channel. Biochim. Biophys. Acta 274(2), 294-312

118. Bamberg E., Noda K., Gross E., Lauger P., 1976, Single-channel parameters of gramicidin А, В and C. Biochim. Biophys. Acta 419 (2), 223-228

119. Busath D., Hayon E., 1988, Ultraviolet flash photolysis of gramicidin-doped lipid bilayers. Biochim. Biophys. Acta 944 (1), 73-78

120. Stark G., 1991, The effect of ionizing radiation on lipid membranes. Biochim. Biophys. Acta 1071 (2), 103-122

121. Straessle M., Stark G., 1992, Photodynamic inactivation of an ion channel: gramicidin A. Photochem. Photobiol. 55, 461—463

122. Rokitskaya T.I., Antonenko Y.N., Kotova E.A., 1993, The interaction of phthalocyanine with planar lipid bilayers photodynamic inactivation of gramicidin channels. FEBS Lett. 329, 332-335

123. Rokitskaya T.I., Antonenko Y.N., Kotova E.A., 1996, Photodynamic inactivation of gramicidin channels: a flash-photolysis study. Biochim. Biophys. Acta 1275, 221-226

124. Jones D., Hayon E., Busath D., 1986, Tryptophan photolysis is responsible for gramicidin-channel inactivation by ultraviolet light. Biochim. Biophys. Acta 861, 6266

125. Kunz L„ Zeidler U., Haegele K., Przybylski M., Stark G., 1995, Photodynamic and radiolytic inactivation of ion channels formed by gramicidin A: oxidation and fragmentation. Biochemistry 34 (37), 11895-11903

126. Sobko A.A., Vigasina M.A, Rokitskaya T.I., Kotova E.A., Cramer W.A., Antonenko Y.N., 2004, Chemical and photochemical modification of colicin El and gramicidin A in bilayer lipid membranes. J. Membr. Biol. 199, 51-62

127. Strassle M., Stark G., Wilhelm M., Daumas P., Heitz F., Lazaro R., 1989, Radiolysis and photolysis of ion channels formed by analogues of gramicidin A with a varying number of tryptophan residues. Biochim. Biophys. Acta 980 (3), 305-314

128. Asquith R.S., Rivett D.E., 1971, Studies on the photooxidation of tryptophan. Biochim. Biophys. Acta 252, 111-116

129. Антоненко Ю.Н., Котова E.A., Рокицкая Т.И., 2005, Фотодинамическое воздействие как основа релаксационного метода изучения грамицидиновых каналов. Биол. мембраны, т. 22, 275-289

130. Engelmann F.M., Mayer I., Gabrielli D.S., Toma H.E., Kowaltowski A.J., Araki K., Baptista M.S., 2007, Interaction of cationic weso-porphyrins with liposomes, mitochondria and erythrocytes. J Bioenerg Biomembr. 39, 175-185

131. Pavani C., Uchoa A.F., Oliveira C.S., Iamamoto Y., Baptista M.S., 2009, Effect of zinc insertion and hydrophobicity on the membrane interaction and PDT activity of porphyrin photosensitizers. Photochem. Photobiol. Sci. 8, 233-240

132. Mueller P., Rudin D.O., Tien H.T., Wescott W.C., 1963, Methods for the formation of single bimolecular lipid membranes in aqueous solution, J. Phys. Chem. 67,534-535

133. Kuznetsova N.A., Gretsova N.S., Derkacheva V.M., Kaliya O.L., Lukyanets E.A., 2003, Sulfonated phthalocyanines: aggregation and singlet oxygen quantum yield in aqueous solutions. J. Porphyrins Phthalocyanines 7, 147-154

134. Magde D., Elson E.L., Webb W.W., 1974, Fluorescence correlation spectroscopy. II. An experimental realization, Biopolymers 13, 29-61.

135. Murray D., Arbuzova A., Hangyas-Mihalyne G., Gambhir A., Ben-Tal N., Honig В., McLaughlin S., 1999, Electrostatic properties of membranes containing acidic lipids and adsorbed basic peptides: theory and experiment. Biophys. J. 77, 31763188

136. Chludzinska L., Ananicz E., Jarosawska A., Komorowska M., 2005, Near-infrared radiation protects the red cell membrane against oxidation, Blood Cells, Molecules and Diseases 35, 74-79

137. DiNitto J.P., Cronin T.C., Lambright D.G., 2003, Membrane recognition and targeting by lipid-binding domains, Sci. STKE; 213:rel6. Review.

138. Перевощикова И.В., Сорочкина А.И., Зоров Д.Б., Антонешсо Ю.Н., 2009, Сафранин О как флуоресцентный индикатор мембранного потенциала митохондрий: исследование на уровне суспензии отдельных митохондрий, Биохимия, том 74, вып. 6, 814 824

139. Kimura J., A. Ikegami А., 1985, Local dielectric properties around polar region of lipid bilayer membranes, J. Membrane Biol. 85, 225-231

140. Pohl P., Saparov S.M., Pohl E.E., Evtodienko V.Y., Agapov I.I., Tonevitsky A.G., 1998, Dehydration of model membranes induced by lectins from Ricinus communis and Viscum album, Biophys. J. 75, 2868-2876

141. Tang W., Xu H., Kopelman R., Philbert M.A., 2005, Photodynamic Characterization and In Vitro Application of Methylene Blue-containing Nanoparticle Platforms, Photochem. Photobiol. 81, 242-249

142. Ermakov Y.A., Cherny V.V., Sokolov V.S., 1992, Adsorption of beryllium on neutral and charged lipid membranes, Biol. Membrany 9, 201-213

143. McLaughlin S., 1989, The electrostatic properties of membranes. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 18, 113-136